محاسبه اثرات لبه اي در رسانش گرمايي نانونوارهاي گرافيني

كارشناسي ارشد

چكيده يكي از موضوعاتي كه در سال هاي اخير مورد مطالعه بسياري از فيزيكدانان قرار گرفته، بررسي سيستم هاي مزوسكوپيك و نانوساختارها مي باشد كه به دليل رفتارهاي جالبي كه از خود نشان مي دهند و نيز كاربردهايي كه در صنعت و تكنولوژي دارند، در كانون توجه واقع شده و تحقيقات بسياري روي آن صورت گرفته است . يكي از انواع اين نانوساختارها نانونوارهاي كربني مي باشد كه بسته به شكل لبه آن ها، به دو دسته اصلي زيگزاگي و دسته مبلي تقسيم مي شوند . براي بررسي خواص رسانايي گرمايي آن ها كه هدف ما در اين پايان نامه نيز مي باشد، لازم است در ابتدا خواص ارتعاشي آن ها را مورد مطالعه قرار دهيم. خواهد بود كه همان مدل ساده (FNNFC) روش انتخابي ما، روش ثابت نيرو با ٤ همسايه نزديك جرم و فنر است و ثابت هاي نيرو از روش هاي كام ً لا تجربي تعيين مي شوند . به كمك اين مدل در ابتدا منحني پاشندگي فونوني را براي گرافين و سپس براي نانونوارهاي دسته مبلي و زيگزاگي به دست مي آوريم و خواهيم ديد كه تعداد شاخه هاي اپتيكي نا نونوارها نسبت به گرافين بيشتر است و با افزايش پهنا، اين تعداد نيز افزايش مي يابد. در نهايت به كمك تئوري لاندائر، رسانش گرمايي فونوني را براي هر دو نوع نانونوار در دماي پايين به دست مي آوريم و خواهيم ديد كه در حد دماي پايين رسانش گرمايي نانونوارها مستقل كوانتوم رسانش گرمايي فونوني k ٣ ميل مي كند كه ٠ k از نوع لبه يا پهنايشان، به يك مقدار ثابت ٠ مي باشد . به عبارت ديگر به كمك تئوري انتقال گرمايي لاندائر مي توان خصوصيت كلي نانونوارهاي كربني كه همان كوانتيزه بودن رسانش گرمايي در حد دماي پايين است را دريافت. واژه هاي كليدي: نانونوارهاي كربني، پاشندگي فونوني، مدل ثابت نيرو، رسانش گرمايي

180610

دانشگاه علم و صنعت ايران

فيزيك

دكتر سيد ادريس فيض آبادي - دكتر مهدي اسماعيل زاده